طراحی لاستیک هوشمند خودترمیم‌شونده توسط گودیر

زوميت/ شرکت گودير روي نسل جديدي از تاير‌ها کار مي‌کند که قابليت تجديد آج‌هاي خود را دارد و تا پايان عمر خودرو، همراه آن خواهد بود. متخصصان گودير، هر ساله، انواع مختلفي از تاير‌ها را به بازار عرضه‌ مي‌کنند. تلاش آن‌ها اين است که هر محصول، آج‌هايش نسبت به نمونه‌ي قبلي، چند ميلي‌متر دوام بيشتري داشته باشد. اين روند قرار است به‌کلي تغيير کند. اين شرکت آمريکايي به‌تازگي، دورنمايي از تاير‌هاي نسل جديد خود ارائه کرده است که به‌طور خودکار آج‌هاي خود را احيا مي‌کند. اين نوع تاير‌ها reCharge ناميده شده‌اند. اين طرح مفهومي، صنعت لاستيک‌سازي گودير را از اين جهت نجات خواهد داد که منجر به توليد پسماند کمتري خواهد شد. سال ۲۰۱۷ در کشور آمريکا، حدود ۲۵۰ ميليون لاستيک فرسوده اوراق شد. از طرفي، تاير يکي از اجزاي خودرو است که در طول عمر يک وسيله نقليه، بار‌ها نياز به تعويض پيدا مي‌کند. گودير در وهله‌ي اول تلاش کرده است تا تاير‌ها را به تجهيزاتي با طول عمر بالاتر تبديل کند. طراحي تاير‌هاي reCharge مشابه مرهم لب است. در مرکز چرخ خودرو، يک کارتريج مدور حاوي فشار قرار دارد که در داخل آن نيز، ترکيبات تجديد‌پذير به‌صورت مايع وجود دارد. وقتي‌که خودرو پس از مدتي کار مي‌کند و آج تاير‌ها کاهش مي‌يابد، اختلاف فشار ميان کارتريج و سطح تاير، اين ترکيب را بيرون مي‌کشاند. اين ماده از يکسري کانال‌هاي شعاعي از مرکز چرخ به سطح تاير حرکت مي‌کنند. در اين ميان، يک شبکه‌ي مش‌بندي‌شده در اطراف چرخ وجود دارد که فرم آج‌هاي تاير را روي ترکيبات بيرون آمده اجرا کرده به‌طوري‌که آج‌ها قالب دلخواه را به خود مي‌گيرند. در اين سيستم فرضي، تاير و چرخ خودرو، يک واحد را تشکيل مي‌دهند و برخلاف تاير‌هاي سنتي امروزي که تاير به حاشيه‌هاي فلزي چرخ خودرو متصل مي‌شود، در اين مدل مفهومي، از فشار هوا براي تحمل بار‌ استفاده نمي‌شود. درواقع وقتي‌که خودرو در جاده حرکت مي‌کند، ترکيبات تاير در معرض هوا سفت شده و آج‌هاي آن مداوم توليد مي‌شوند. موادي که در ساخت اين تاير‌ها استفاده مي‌شود، از جنس ترکيبات تجديد‌پذير هستند که شامل پلاستيک گياهي و ابريشم مصنوعي مي‌شوند. اين ترکيبات به مراتب سازگاري بيشتري با محيط زيست دارند؛ درحالي‌که لاستيک‌هاي امروزي از پليمر‌هاي نفت خام هستند و از کربن سياه و سيليس در ساخت آن‌ها استفاده مي‌شود. همچنين استفاده از ابريشم عنکبوت مصنوعي، به تقويت ويژگي‌هاي پلاستيک گياهي کمک کرده درنتيجه، اين تاير‌ها ديرتر ساييده مي‌شوند و عمرشان افزايش مي‌يابد. استفاده از اين سيستم، مصرف‌کننده را از تعويض مکرر تاير‌هاي فرسوده بي‌نياز مي‌کند. طبق اعلام گودير، در اين تاير‌ها کافي است که تنها محفظه‌ي مرکزي طي مسافتي مشخص تعويض شود. اين به‌معني توليد پسماند کمتر است چراکه تاير‌هاي فرسوده‌ي کنوني، باوجود سالم‌ماندن ساختار زير آج‌ و جداره‌ي لاستيک، دور انداخته مي‌شوند. اين مدل مفهومي، در ساخت آن از ايده‌هاي جالب ديگري نيز استفاده شده است. به‌گفته گودير، حسگر‌هايي در ساختار اين تاير تعبيه شده است که قادر است ميزان ساييدگي لاستيک و همچنين سبک رانندگي را تحليل کند و براساس آن ترکيب مناسب تاير را انتخاب کند. ترمز‌گيري‌هاي شديد و رانندگي تهاجمي، نوعي ترکيب تاير را فعال مي‌کند و در مقابل، گشت‌زدن معمولي در جاده‌ها، نوع ديگري را به‌کار مي‌گيرد. همچنين اين حسگر‌ها قابليت تشخيص شرايط جوي و کيفيت جاده را نيز خواهند داشت که ممکن است در طول فصل‌هاي مختلف تغيير کند. براي همين، محفظه‌ي اين تاير‌ها را مي‌توان بيرون آورد و براساس ميزان چسبندگي مورد نياز، مصرف سوخت و کارکرد دلخواه، فعال کرد. به‌عنوان مثال، رانندگي در تابستان، تاير‌هاي صاف‌تري را ممکن است بطلبد؛ درحالي‌که شرايط لغزنده‌ي جاده‌ها در زمستان به آج‌هاي بيشتري نيازمند است. اين تاير‌ها براي خودرو‌هاي الکتريکي بسيار مناسب خواهد بود. خودرو‌هاي الکتريکي معمولا از نمونه‌هاي احتراقي خود، وزن بيشتري دارند؛ همين‌طور، گشتاور بيشتري را هنگام سرعت‌گيري به تاير‌ها اعمال مي‌کنند. در اين خودرو‌ها، تاير‌ها ۲۰ تا ۵۰درصد زودتر فرسوده مي‌شوند. طبق گفته‌ي گودير، تاير‌هاي reCharge باعث مي‌شود تا عمر مفيد اين محصولات به مراتب افزايش يافته و همين‌طور، تعويض نمونه‌هاي فرسوده بسيار راحت‌تر باشد. در اين مدل‌ها کافي است کارتريج تعويض شود؛ در مقابل، تعداد قطعاتي که در تاير‌هاي امروزي لازم است تعويض شود، ده‌برابر اين ميزان است. زمان زيادي تا توليد اين طرح مانده است. گودير هنوز، تمام ترکيبات مورد‌نياز را نساخته است. همچنين، برنامه‌ريزي براي کارکرد مورد دلخواه اين سيستم، پيچيده خواهد بود؛ مخصوصا قسمتي که مربوط به سفت‌شدن تاير‌ها در اثر اکسايش مي‌شود. طبق گفته‌هاي گودير، شرکت درحال تحقيق روي نوعي از مواد اليافي است که مقاومت تاير را تأمين کند که در ساخت آن از سختي ابريشم عنکبوت طبيعي الهام گرفته شده است. همچنين؛ اجزاي مختلف اين محصول، احتمالا به‌طور جداگانه ساخته خواهند شد؛ قبل از اينکه اين مدل مفهومي عرضه شود. بنابراين؛ ترکيبات تاير، ساختار سيستم، حسگر‌ها و هوش مصنوعي اين محصول، ممکن است در دوره‌ي تاير‌هاي نسل فعلي ارائه شوند. اين موضوع بدين معني است که تاير‌هاي کنوني ممکن است هوشمند‌تر شوند اما همچنان نياز به تعويض پيدا مي‌کنند. البته طبق گفته‌ي هلسل، مدير واحد فناوري گودير، بسياري از فرايند‌هاي زيرساختي و ويژگي‌هاي اين مدل، مي‌تواند به‌طور تمام و کمال در دهه‌ي کنوني توليد شود. گودير در حال حاضر، سامانه‌هاي الگوريتمي را در اختيار دارد که مي‌تواند براساس حالت رانندگي افراد، عمر باقيمانده‌ي تاير‌ها را تخمين بزند. از طرفي، مواد سازگار با محيط زيست ازجمله پلاستيک گياهي، به‌دليل هزينه‌هاي نسبتا زياد آن‌ها، توليدشان کم است. هلسل معتقد است که اين صنعت مي‌تواند بر کمبود فوق غلبه کرده و قادر خواهد بود تا اين ترکيبات را طي چند سال آينده توليد کند. #باهم_شکستش_مي‌دهيم ما را در کانال «آخرين خبر» دنبال کنيد